李 博,宫迎娇,张元良

(1.大连理工大学机械工程学院,辽宁大连 116024;2.传感器国家工程研究中心,辽宁沈阳 110043;3.沈阳仪表科学研究院有限公司,辽宁沈阳 110043)

0 引言

根据市场调查,目前带有天窗的轿车的市场占有率约为70%,用户再次购车时对天窗的配置意愿高于95%[1]。在我国《乘用车内部凸出物》中规定:在电动车窗和天窗开口的4～200 mm处,防夹力应不大于100 N[2]。

当前用于汽车车窗防夹的控制算法以基于电机纹波电流防夹控制和霍尔传感器的防夹控制为主。王晓明等[3]使用霍尔传感器和电机加速度的防夹策略,通过霍尔脉冲信息,反映在运行过程中遇到的防夹力。杜延海[4]等设计了双霍尔的防夹方法,分别感应电机的位置和力矩,提高了车窗防夹的准确性。李丹丹[5]采用了根据霍尔脉宽计算速度,进而计算速度差的方法实现了防夹功能。文献[6]提出捕捉纹波电流的跳变和平均值,将平均值和阈值进行比较,来判定是否触发防夹的方案。李云等[7]在直流分量上叠加的纹波分量来获得位置信息,再对电流值进行积分,判断电机受力情况。苏洪等[8]提出了摩擦力的分离算法,设计了自动更新参数,提高了系统的适用性。史敏杰等[9]在天窗控制器领域首次加入了模糊控制,并通过了最终测试,实现天窗防夹功能。

由于电机的纹波电流易受到外界电磁干扰,提取纹波电流信息困难,且纹波个数易丢失,导致位置零点漂移[10]。而霍尔传感器可以直接反映电机转动的速度、位置以及受力情况,拥有较强的抗干扰性。……